Horká komora. Hlavní výhody. Účel. Popis

Transkript

1 Horká komora Horká komora je komplexní pracoviště pro práci s uzavřenými radionuklidovými zářiči. Zajišťuje maximální radiační ochranu personálu. Vlastní provedení lze adaptovat podle konkrétních podmínek uživatele. Účel Horká komora (HK) je určena pro bezpečnou práci s uzavřenými radionuklidovými zářiči (URZ) do celkové aktivity standardně až TBq ( 60 Co). Mezi typicky prováděné činnosti patří přebíjení URZ z kontejneru do kontejneru, nabíjení/vybíjení/přebíjení ozařovačů, provádění přejímacích zkoušek nových URZ, zkoušek provozní stálosti a dlouhodobé stability URZ, nakládání s URZ po skončení platnosti osvědčení a jiné. Popis Podle účelu se tvoří základní koncepce HK: požadované vnitřní rozměry komory či komor (ve vícekomorovém uspořádání), způsoby manipulace s kontejnery vně komory a do komory a instalace souvisejících technologií. Horká komora se standardně vybavuje pomůckami a nástroji pro vlastní práci s URZ. Jedná se o specializovaná manipulační zařízení, rozvody technických plynů, laboratorní přípravky a podobně. V projektu se kromě prostorového uspořádání a vybavení pracoviště řeší i pomocné systémy s horkou komorou související. Hlavní výhody Bezpečné stíněné pracoviště pro práci se zdroji ionizujícího záření Vysoký stupeň automatizace prováděných činností Zajištění bezpečného dávkového příkonu v prostoru, kde se nachází obsluhující personál Minimalizace rizika úniku radioaktivity Zálohované napájení prvků důležitých z hlediska bezpečnosti Volitelné rozměry, přizpůsobení požadavkům, možnost vícekomorového uspořádání včetně mezikomorových průchodů Volitelné technické vybavení Specializované nástroje pro rychlou a komfortní práci Měření dávkového příkonu uvnitř i vně horké komory, možnost propojení s nadřazeným monitorovacím systémem Katalogový list VF B-14-C0001cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 1/8

2 Stavební prvky Konkrétní prostorové uspořádání a vybavení pracoviště je realizováno podle požadavků zákazníka a je řešeno podrobně v rámci projektu. Vlastní komora je typicky tvořena tlustostěnnou stavbou z betonu. Stínění je navrhováno a realizováno s ohledem na předpokládané aktivity zářičů, se kterými se bude v horké komoře pracovat. Základním stínicím materiálem je zpravidla stavební beton, podle potřeby se doplňuje o dostínění z jiného materiálu, typicky z olova či železa. Pozornost je věnována ekvivalentnímu stínění technologických otvorů: dveří, průzorového okna a dalších. Podle potřeby lze dodat vícekomorové uspořádání pro souběžnou práci na několika pracovištích vedle sebe. Návrh 3-komorového uspořádání Fáze stavby (ustavené rámy průzoru a dveří, armování) Průzorové okno je tvořeno sendvičově seskládanými skly s obsahem PbO dle konkrétního projektu, popř. také stabilizované příměsemi CeO. Pro dosažení potřebného stínicího efektu (ekvivalentní základnímu stínění) mívá okno tloušťku v desítkách cm. Okno je typicky obdélníkového tvaru, s využitím ocelových a olověných prvků v kaskádovitém rámu, který zabraňuje průstřelu Návrh průzorového okna (sendvičová konstrukce, stíněné hrany) po hraně skla. Sklo je v rámech usazováno do olověné vlny za účelem odstranění vzduchových mezer. Montáž průzorového okna (olověná skla v kaskádovitém rámu, olověné dostínění) Volitelně se průzor vybavuje uvnitř HK pohyblivou stínicí clonou. Ta slouží k odstínění skla (a tím snížení degradace skla vlivem ionizujícího záření) v době, kdy je v komoře vysoký dávkový příkon (nestíněný zářič), ale zároveň po delší čas není potřeba sledovat dění typicky při časově náročnějším testování zářičů. Toto řešení je doporučováno především, pokud jsou použita nestabilizovaná stínicí skla. Stínicí clona průzoru (při pohybu) Katalogový list VF B-14-C0001cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 2/8

3 Vybavení pracoviště pro práci s kontejnery a URZ Operátor má na dosah přehledný zobrazovací a ovládací panel pro všechny využívané technologie nazývaný pult operátora. Pult je mobilní a operátor si jej může dle potřeby posunout. Ovládá všechny mechanismy v komoře s elektrickým pohonem: jeřáb, operativní zásobníky, mezikomorový průchod, stínicí clonu průzoru, technologie na specializovaných stolech a další. Obsluhuje jednotlivé sekce osvětlení uvnitř HK. Může přepínat mezi zobrazeními kamer, případně upravovat zoom kamer. Materiál a povrchová úprava vnitřního prostoru HK a instalovaných technologií se volí tak, aby bylo možné snadné provádění dekontaminace (například nerezová ocel, speciální nátěry). Pracoviště se vybavuje kamerovým systémem, zpravidla jak vnitřního prostoru komory, tak ostatních prostor s jeřáby a dopravníky. Kamery uvnitř komory jsou v radiačně odolném provedení. Obraz z kamery je zobrazován na pultu operátora, může také být archivován např. pro dokladování kvality provedeného zapouzdření konkrétního zářiče. Kamerový systém se záznamem také bývá vyžadován dozorným orgánem. Stíněná kamera snímá vnitřní prostor horké komory Klíčovými pracovními nástroji jsou mechanické manipulátory s pracovními adaptéry, tj. nástroji uzpůsobenými pro práci manipulátory. Operátor vidí prostor v komoře skrze průzorové okno (případně na monitoru) a pomocí manipulátorů pracuje se zářiči uvnitř komory. Podle účelu pracovní operace se na pracovní ramena manipulátoru pomocí precizního mechanismu nasazují vhodné adaptéry ( nářadí do ruky ). Adaptéry kleštičky, pinzety, držáky laboratorních pomůcek a materiálu a další se umisťují dovnitř HK na dosah manipulátoru do příslušných držáků. Manipulace se zapouzdřeným zářičem < Operátorské pracoviště: ovládací a zobrazovací panel a manipulátory Vkládání víčka pouzdra zářiče Katalogový list VF B-14-C0001cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 3/8

4 Pohled přes stíněné průzorové okno: stíněná kamera operativní zásobníky na zářiče rameno manipulátoru řezací a svářecí automat kontejner se zdrojem ionizujícího záření Pro každý typ práce se obvykle zhotovuje speciální pracovní stůl. Dále se pro každý typ kontejneru zpravidla na míru vyrábí podstavec pro kontejner, krycí (lemovací) plech a adaptér pro vyjmutí zářiče. Při manipulaci s většími kontejnery lze kontejner ponechat přímo na manipulační plošině a krycí desku instalovat přímo na kontejner. Účelem přizpůsobené pracovní plochy je zejména zajistit, aby i při náhodném upadnutí URZ tento zdroj bylo možné bez problémů zdvihnout a pokračovat v práci. Pracovní stoly se zpravidla navrhují tak, že budou pokládány na manipulační plošinu, která je součástí uzávěru komory. Každý pracovní stůl je přizpůsoben dle typu práce. Například se navrhuje speciální stůl pro dekontaminace, stůl pro testy stability zdrojů, identifikaci nuklidů a stanovení aktivity měřením příkonu dávkového ekvivalentu. Pracovní stůl je tvořen rámem svařeným z ocelových nerezových profilů a z vyměnitelných pracovních desek z ocelového nerezového plechu opatřených po obvodě zvednutým lemem. Lem brání při manipulaci se zářičem jeho případnému pádu z pracovního stolu. Výška pracovního stolu je volitelná, běžně cca 750 mm nad podlahou a je navržena tak, aby byla zabezpečena bezproblémová manipulace s celou technologií. Hlavice ozařovače vložená do pracovního stolu Otevírání kontejneru Pro mechanickou úpravu zářičů a pouzder se instalují specializované obráběcí, svářecí či pájecí automatická zařízení a další specializované stroje a nářadí. Pracovní stůl se svářecím a řezacím automatem ( ) Katalogový list VF B-14-C0001cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 4/8

5 Vkládání zářiče do otevřeného operativního zásobníku K dočasnému uložení zářičů slouží operativní zásobníky. Zásobníky jsou navrženy tak, že jsou celé vsazené do betonové zdi a neomezují pracovní prostor. Počet operativních zásobníků lze volit s ohledem na potřeby pracoviště. Jednotlivé zásobníky se mohou lišit stíněním a provedením úložného prostoru. Stínění zásobníků je realizováno olovem, je navrženo s ohledem na dostatečné odstínění vložených zářičů. Vlastní zásobník je řešen jako otočný disk, který obsahuje vyjímatelný košík, do kterého je možno vložit zářiče buď jednotlivě, nebo např. do speciálních pouzder zajišťujících samostatné skladování netěsných zdrojů. Schéma operativního zásobníku Na vícekomorovém pracovišti lze instalovat mezikomorové průchody. Využívají se například pro přesuny nestíněných zářičů z komory do komory. Tím umožňují souběžnou práci na jedné zakázce ve více komorách. Mezikomorový stíněný průchod (ve vozíku je vložený zářič) Schéma mezikomorového průchodu Pro práci se zářiči se horká komora vybavuje potřebnými přístroji, které slouží typicky ke kontrole těsnosti pouzdra, k určení fyzikálních vlastností pouzdra, identifikaci radionuklidů a stanovení aktivity. Zkoušku těsnosti lze provádět například ponořením zdroje do nádoby s vodou a následným měřením tohoto výluhu (vlivem vysoké teploty zdroje dojde po krátké době k varu kapaliny, popř. je v HK instalován vařič s magnetickým mícháním pro provádění zkoušek se zdroji nižších aktivit). Pro měření výluhů, případně otěrů, lze použít stíněný studnový scintilační detektor. Identifikace radionuklidů může být prováděna měřením spektra pomocí mnohokanálového analyzátoru napojeného na scintilační sondu. Stanovení aktivity je prováděno buď z naměřeného spektra, nebo častěji z přesného měření kermového příkonu v definované vzdálenosti pomocí ionizační komory napojené na elektrometr. Do nezbytné výbavy HK patří řada dalších přípravků a pomůcek, například misky, podstavce a jiné. Podle potřeb pracoviště lze do pracovního prostoru zakomponovat další prvky: stíněné kontejnery pro dočasné uschování zdrojů ionizujícího záření uvnitř komory, kontejnery na odpad, rozvody elektřiny, vody, hasicí systém a další prvky dle požadavků. Katalogový list VF B-14-C0001cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 5/8

6 Pomocnými mechanismy jsou zejména jeřáby a dopravníky pro manipulaci s obvyklými transportními obalovými soubory (těžkými stíněnými kontejnery se zářiči), mechanismy pro otvírání a zavírání dveří, jeřáby a mechanismy pro otevírání krytů kontejnerů uvnitř komory a další. Nosnost jeřábů se volí přiměřeně k předpokládané hmotnosti kontejnerů se zářiči, typicky do 5 tun. Otvírání kontejneru se zdrojem ionizujícího záření Schéma: pohled do horké komory s jeřábovou dráhou pro podélný i příčný posuv Vkládání kontejneru do pracovního stolu posuvné plošiny vysunuté z horké komory; v pozadí viditelná tloušťka vstupních dveří do horké komory Náročná manipulace se silně stíněným zdrojem ionizujícího záření Návrh prostupů a mechanismů (ruční manipulátory, jeřáb v komoře, posuvné dveře s plošinou) Katalogový list VF B-14-C0001cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 6/8

7 Pomocné systémy horké komory Kromě vybavení pracoviště vlastní horké komory je možné dodat i další pomocné systémy. Například se jedná o energetické rozvody včetně záložního napájení, datové rozvody a vzdálené PC, rozmístění a osazení elektrorozvaděčů, monitorovací systém radiační situace a speciální nezávislé vzduchotechnické systémy horké komory s vysokým stupněm filtrace a případně i měřením aktivity zachycené na filtrech, radiochemické pracoviště, stíněné boxy pro manipulaci s nuklidy o nízké aktivitě, hygienické smyčky, záchytné jímky apod. Komora se vybavuje systémem řízeného proudění vzduchu. Vzduch je nasáván přes vstupní předfiltr z okolního prostředí, v komoře je udržován trvalý mírný podtlak, z komory vzduch odchází skrze výstupní kaskádu filtrů zakončenou HEPA filtrem. Proudění vzduchu je monitorováno pomocí tlakových čidel. Monitoruje se (minimálně) dávkový příkon na filtru aerosolů, a dle požadavků zákazníka, dozorného či regulačního orgánu také samotná aktivita aerosolů ve vzduchotechnickém potrubí. Vzduchotechnika horké komory Monitor dávkového příkonu gama AGM-02 Monitor MDG-07 pro měření dávkového příkonu a lokální zobrazovací jednotky LZJ-22 na pracovišti operátora. Signalizační jednotka ASU-50 Pracoviště HK je sledováno instalovaným radiačním monitorovacím systémem. Informace o dávkovém příkonu uvnitř i vně komory dostává operátor přehledně graficky na displeji lokální zobrazovací jednotky. Monitorovací systém lze připojit k nadřazenému informačnímu systému k zobrazení a archivaci dat. Překročení nastavených signalizační úrovní je opticky i akusticky signalizováno. Bezpečnostní prvky se navzájem provazují například otevírání dveří komory je blokováno, je-li registrován nadlimitní dávkový příkon uvnitř komory. Na pracovišti HK se využívají také přenosné přístroje pro měření dávkového příkonu a povrchové kontaminace, například pro kontrolu kontejnerů. < Kontejnery se zářiči před přesunem do HK Přenosný monitor kontaminace (Radcount-2S a sonda SFP-100) Katalogový list VF B-14-C0001cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 7/8

8 Pohled do pracovního prostoru horké komory: ramena manipulátoru stíněná kamera operativní zásobníky na zářiče kazeta s pracovními adaptory Modely a příslušenství Typ K1347 Popis Horká komora Související produkty K1222 K137X K0968 a K0322 K0982 K010X, K121X K1385 K0743 K0832 S0803 K1039 Polohorká komora Stíněný laminární box, řada SLB Sonda pro měření dávkového příkonu gama SDG-04 a Lokální vyhodnocovací jednotka LVJ-02 (radiačně odolný monitor vhodný do HK) Monitor dávkového příkonu gama AGM-02 Monitory dávkového příkonu, řada MDG-0X Monitor aktivity aerosolů CPM-300 Lokální zobrazovací jednotka LZJ-22 Signalizační jednotka ASU-50 Radiační monitorovací systém RMS Měřicí komora MK-30P Kontaktní místa výrobců Váš dodavatel Česká republika VF, a.s., Svitavská 588 CZ Černá Hora tel fax info@vf.cz Slovenská republika VF, s.r.o., M. R. Štefánika 9 SK Žilina tel fax info@vf.sk Katalogový list VF B-14-C0001cs / , specifikace mohou podléhat změně bez předchozího oznámení strana 8/8